清北学堂暑期综合试题及答案08.docx

1、清北学堂暑期综合试题及答案08清北学堂2011暑期综合试题08（刘革平老师）题号12345678910总分满分41091412810101112100得分评卷人竞赛时间3小时。迟到超过 30分钟者不能进考场。开始考试后 1小时内不得离场。时间到，把试卷（背面朝上）放在桌面上，立即起立撤离考场。姓名、考号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。请将答案写在指定的位置。允许使用非编程计算器以及直尺等文具。H1.008相对原子质量He4.003Li6.941Be9.012B10.81C 12.01N 14.01O16.0CF 19.00Ne 20.18Na22.99Mg24.31

2、Al26.98Si28.09P30.97S32.07Cl35.45Ar39.95K39.10Ca40.08Sc44.96Ti47.88V50.94Cr 52.00Mn54.94Fe55.85Co58.93Ni58.69Cu63.55Zn65.39Ga69.72Ge726As74.9；Se! 78.96Br79.90Kr83.80Rb85.47Sr37.62Y88.91Zr91.22Nb92.91Mo95.94Tc98.91Ru101.1Rh102.9Pd106.4Ag107.9Cd112.4In114.8Sn118.7Sb121.8Te127.6I126.9Xe131.3Cs132.9Ba13

3、7.3La-LuHf178.5Ta180.9W183.9Re186.2Os190.2Ir192.2Pt195.1Au197.CHg200.6TI204.4Pb207.2Bi209.0Po 210At 21100Rn 222Fr 223Ra 226Ac-LrRfDbSgBhHsMt第一题（4分）2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素 X和Y。X是用 4次a衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db的同位素。以X和Y的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数） ，写出上述合成新元素 X和Y的核反应方程式。第二题（本题共m知用口料子轰击仝調钮听产先却换氓:&対戎

4、*可扰热使之丸铤内捧发出来帀溶于JTrW 用帛同试拘址理该落泳 然启报搦戒轴故対性加以枪盟*从而测宜了它的若干应必 取下抠几 个愛一里剧实费塞舆=2-1.机磁股灌議无成挥发出农.写出反向方程式”2二一匸上* FF二 丄L股港兄匚工如肚久來=丹.0.就上电匕2T+若F尹处理硝醴藩懑后.用（XL提取，歿进入CCb层*若Ff*处理硝酸蒂液后再 韦、方OH箫渋辻理.说恥再进人CXI.写出反网方程氏并铲科.-（9 分）pc”星匸腐很寥金碍无机甥抽中小札迫见疋需冇机斫迪重娈临料a pci3n冇较腐靑忤 空m中含丈于人中壶 ； PC舍量为600ppm羽环境屮数分轉即可死匸.而貝它还损厉皮朕.I.三H化确对近

5、底很姒甌 在潮電的空汽1存灯雾. m - .-:- 7RX：已划产樹屮抽空复蛰九二工蠻適出貉构成：并写岀谨含复酸与过量NaOH轉鍍应应主淡山崟 的化学方程灵.2*卩S还能打液氨进行武側反直*分刃号巴相应牝学方程式.瓷KT能与金属券反白也农因;屯匸匕能与霍气加合牛战五駆化谛，五眾北磷主T态.融带裔可非检叫蒂剂.的溶液中具 有【 结赫 磷原了我 1杂化轨道rit邕 五氯化确在极性有机潜剂中，能劇剂的极性离于低当PCs与其它的CT接受体反应时，叮得到许多 FC/盐.请写出M匚H卸PCk的辰应方程;S.第四题（本题共14分）2010年底，瑞典皇家工学院（KTH ）科学家宣布发现了一种新式的氮 氧化合物

6、分子A，它是迄今分子量最大的氮氧化物分子。 这种新型的分子有望成为未来火箭燃料家族的新成员，与目前最好的火箭燃料相比，新燃料的效率将提高 20% 30%。该氮氧化物分子中氮元素含量为36.9%。分子量在100 200之间。4-1 .给出A分子式。4-2. A中有两种化学环境的氮原子，具有类似螺旋桨的结构，则 A分子中有没有族转轴？若有，请指出其类型、个数和位置？4-3.该化合物还没有中文译名，如何要你给它命名，你会叫它 ，中心N原子的杂化类型为 。4-4. Apollo号宇宙飞船在执行空间任务时，火箭中的液体 N2O4贮存于含铁的容器中，结果腐蚀物中含有 Fe(NO3)3 N2O4，该物质实际

7、上是 NOFe(NO3)4，经X射线晶体结构表示实际为 A2+Fe(NO3)42。请回答：4-4-1 .写出合成 NOFe(NO 3)4的反应方程式；4-4-2 .如果A2+是平面型的离子，存在 3重对称轴(旋转120重合)，但不存在对称面。试 画出其可能离子结构示意图。4-4-3 .如果A2 +是非平面型的离子，不存在 3重和2重对称轴，但存在对称面。试画出其可能离子结构示意图。4-5 .已知： H(N 三 N) = 940 kJ?mo1 , H(O = O) = 498 kJ?mo1 , H(N O) = 175 kJ?mo|r , 通过计算与分析，预测 N4O6( g )是否能用 N2

8、( g )、O2 ( g )直接合成并稳定存在？(假设 A的结构与P4O6相似)第五题（本题共12分）甲酸利二申基技缩合会形成V A/二申基申難#CH3胺（DMF）a它的共报结构如下所示。5H.预.V-二甲基甲醜菽（化合砌A） . A 一甲基乙酰咬（CHsCONHCH；-化合物B） 和西 酰胺（CH5CH 一（填入化令物维号A. BC5-2.臥基乙酸是（1 一抵基酸.三个氮基乙酸经：姿决的逹绘会形戚三g）_Gb_G$.同 时脸去两分子水g同出这个三狀的结构n5Glycin (Gly)0H CH3L-Alanine (L-Ala)D-Alonino (D-AIa)3.当cl氨基酸含有取代基时.则

9、会产生光学异构越h仗划 Ldanine利Dalanine 是二个对映体a当氮棊乙殷.L alanine 11 D alanine三种a氨棊酸混在一起作为起始物讨. 经勢仟后.可以产生【 J科直线形三狀胺产生.5-4.在以上IH题所合成出来的三狀.其中多少个具有光学活住?第6故也口与人盹形戒共沉洱（25分、0I1,PCh-3HX=HiPCH- HOP-目 H5P03-2KaOH=Na；HP（-2H；OOH2,PCh-6NHj=F（NH2h+3NHil （FCl+NHj=PH（XH）IH：h-3NHiCn3.PS子上的孤电干对可柞斛此子配体进入过建金属SI的谊放道磔成配含物NiKPClbk4.三角

10、双褊胡小 PCIJ+NbCls=（rcLr+NbCl4r4解答:4-4-2.一个C3轴；通过中心 N原子垂直另三个缨4y aN原子平面的中心；（2）F Nbift1 . N4O6 (2)4-3 .三硝基胺；sp3杂化（2）4-4-1. Fe+ 4N2O4 = NOFe(NO3)4 + 3NO T (2)4-4-2.4-5 .假设能通过如下反应生成 N4O6（ g ）:2 N2 （g） + 3 02 （g） = N4O6（ g ）则根据键能估算的反应热为：屮：=2X 940 + 3X 498- 12 X 175= 1274 （kJ mo1 ）由于体系是气体减少的，所以该反应是吸热而熵减的， 在任

11、何温度下均fGm o ,因此,N4O6（ g ）不能直接合成并稳定存在。（2）5.解答：5T .化台汐的K占:a至嗔此厅为:C 0AA盂类刿共缺枸显示了氣憧严上的部住负屯荀.以技眾余子上抽部力匸一级和二Gly-Gljif-GlyHINNIHHIN3tNHNPHrtM弋31 如片很強的氛憩 三扳匚孤尖li.沈氯撻.GlyG I V-Gly5-4. 26无芝学括堆 H：N-GGG-OH具有光学活性* H;N-GGLA-t)l4T HA-CrCZA-OM H；N-GLAG-OW H；N-LAGDA -OH, H-N-AAdA-OH6.解答：6- 1方理弍为！阴极（玻碳电孜）： 卜厂亠e= 1 2比或

12、HF + u=l/2H2卄F-I分阳极 人足 AgC l 电桩 h Ag + C I-= AgCl + e I 5t心实点为亲色滴定过桎;H不野升高从空白试验看出何甲葩紫紫色为轼式母钛離示喊性，应以紫色为中点* 1分6-3滴定剂是e （电子或电流均可）1分6-4侬题，法拉第常数为F = qc Na= I 602101 6 023x 1 Omok1 = 9648S C mol1 1 分扣除空E试脸中指示剂消耗的谪走时间后，氢氟陛消耗的时间为：Ihf = t -1 - 579s - 3s = 576s l 分 滴定电流为；1 =prS则氢氟酸的浓度为C = (pr$4HFy(F V 1 分=(6.

13、8mAcm 1.48cm2-576sX(9648S C mo?L 20.00x 1Q-JL)= 3.00x10- mol/L 1 分2-2 -羟基一3,丁一二甲氧基一宁一氯甲基苯乙驸I x A：D：G：2, C：OCE OCH?F： 6, 7二甲氧基一5平敢皐埜并映喃（各1分）第九题（11分）（1 分）9-2无 （1分）9-4 （每步2分，共8分）第十题（共11分）9-3顺丁烯二酸酐 （1分）1.TeAICI 4 4 （1 分）2. Te : TeAICl44= 7 : 2，即卩 7Te+ 2TeAICI 4 4= Te9AI 8CI32 （摩尔质量 2499g/mol）； 由于生成 2moI

14、化合物I时放出 1moI TeCh （摩尔质量 269g/moI）,因为I的摩尔质量为 1126g/moI （= 2499 269/2）,即 I 的化学式为 Te4Al4Cl14（2 分）化合物n 中, Te : TeAICI 4 = 7 : 1，即 7Te + TeAICI 44 = Te8AICI 44 （摩尔质量1679.9g/mol）,由于n摩尔质量为 867g/mol ,n的化学式为 Te4AICI 42。（1分）3.化合物I和n在一起总共会解离成三种离子，而每个化合物中只有一种四面体配位的铝，且两种化合物中 AI原子的化学环境不同，故I中阳离子为 Te42+,阴离子为Al 2CI7

15、;化合物n中阳离子为 Te42+ ,阴离子为AICI 4 0 （ 2分）4.对作为 p满足休克尔4n + 2规则， Te的杂化形态为sp2 （1分）。由于Te有两对孤对电子，一对用于价层， 电子在垂直于sp2杂化轨道的p轨道上，因此Te42+的n电子为6, 因此Te42+具有此大n键，因此具有芳香性。 （1分）同理可得：AI的杂化为sp3杂化。（1分）Ci CiClr-lc-Te%2+11Al 2CI7：Al AlZ| Z| XL 口 Cl Cl ci Cl JAICI 4:Al/、. Cl ci JAl 2CI7分解生成 AICI 31分）。化学反应Te42+阴、阳离子结构式分别为（各 1分）：5.因为Al 2CI7结构没有AICI 4结构稳定，在加热条件下，和AICI 4 , AICI 3具有很高的挥发性，AICI 4结构高度对称，较为稳定（方程式为：Te4AI 2CI 72= Te4AICI 42+ 2AICI 3。（1 分）